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什么叫寒武纪生物大爆炸

发布时间:2022-12-22 06:41:36

① 谁能简略介绍一下寒武纪生命大爆炸为什么在这个时期会突然出现众多大型多细胞生物

寒武纪生命大爆发(Cambrian Explosion)被称为古生物学和地质学上的一大悬案,自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约5亿4200万年前到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间,寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,长期以来没有找到其明显的祖先化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。这也是显生宙的开始。
寒武爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因。100多年以来的证据产生出解释寒武爆发的两种基本观点。一种观点认为,寒武爆发是一种假象,这是某些达尔文或新达尔主义者所持的观点。由于进化是渐进的,所谓的“爆发”只是表明首次在生物化石记录中发现了早在前寒武纪就已经广泛存在并发展的生物,其它的生物化石群则可能由于地质记录的不完全而“缺档”,造成这种“缺档”的原因是前寒武纪地层经历着热与压力,其中的化石被销毁了。由于发现前寒武纪化石沉积层中存在大量象细菌和蓝藻这样简单的原核生物,因而这一解释不再有说服力。另一种观点认为,寒武爆发代表了生物进化过程中的真实事件,科学家从物理环境和生态环境的变化两个方面来解释这一现象。1965年,两位美国物理学家提出了寒武爆发是由于地球大气的氧水平这个物理因素造成的。他们认为,在早期地球的大气中含有很少或根本就没有自由氧,氧是前寒武纪藻类植物光合作用的产物并逐渐积累形成的。后生动物需要大量的氧,一方面用于呼吸作用,另一方面氧还以臭氧的形式在大气中吸收大量有害的紫外线,使后生动物免于有害辐射的损伤。

② 寒武纪为何会发生生命大爆发这个时期都出现了哪些生物

说到大爆炸,对生物学不太了解的朋友可能就不太清楚了。事实上,他们经历了生命史上的一个神秘时期。在此期间,地球上的生物物种无缘无故地突然繁荣起来。很多物种突然出现。到目前为止,他们不知道这些生物物种来自哪里。直到现在,这个谜题还是一个未解之谜。

关于寒武纪生物大爆发的原因有很多推论。人们普遍认为,地球大气中的氧气含量突然增加,比氧气含量高出近十个百分点。增加的原因可能与海洋中的蓝藻有关。充足的氧气为生物爆炸提供了条件,良好的气候和生态环境为生物爆炸提供了物质基础。

另外,有人认为这种生物爆炸与动物有性繁殖的繁荣有关,因为有性繁殖使动物的基因更加全面,更有利于自身的发展和进化,所以催生了物种爆炸。

③ 什么是寒武纪生命大爆炸

我们需要一个非常长久的能源, 因为地球上的生命存在了将近40亿年,而太阳一定要比这个时间更长地存在,至少在没有找到另一个宇宙生命模式之前,我们无法证明这个进化的时间能够缩短。不过,人们却发现,整个的进化史似乎被耽误了很多的时间,真正的大型生命的进化历程实际上只有5亿年左右,而大部分生命史都是在海洋中以微牛物的形态消磨时光。 这时间居然有30多亿年。人们发现生命的大型化和多元化全部集中在5亿4千万年前的寒武纪的地层里,而且它们似乎是突然的出现,非常整齐地站在了同一条进化的起跑线上,这就是寒武纪生物大爆炸。寒武纪是一个伟大的时代,而中国云南澄江地区的帽天山更是这个时代的圣地,因为在这里发现了世界上最古老的寒武纪多细胞动物的化石。大爆炸是生物学家们感到困惑的地方,因为动物的大型化和多元化来得十分突然,而进化的复杂性似乎被寒武纪蕴藏的神奇力量给简化了。究竟是什么力量突然把微生物变成了大型的多细胞的动物呢?在古老的年代,土壤中的含氧量很少,而寒武纪地层中的含氧量,随着年代的走近而丰度增高。也许,正是这种气体引发了地球生命的辉煌。现在,地球的大气中充满氧气,但是它们在天地之间一刻不停地循环,氧气是最活跃的气体,它总是很快地和其它物质氧化,因此氧气只能是保持流水作业。如果地球上的植物现在停止制造氧气,那么地球上的氧气很快就会枯竭;正因为氧气的这种活性,它才能贯穿在大型生命的体内,从而产生剧烈的体能和高级神经的活动。不过,陆生植物制造氧气的历史非常短,只有几亿年,它们对地球氧气的贡献是锦上添花,而真正从零起步制造氧气的,是寄居于海洋中的藻类,它们通过一种叫做叶绿素的细胞间复杂的分子的运动,逐渐地把海洋中的二氧化碳转换成了氧气,地球上的氧气全部都是从绿色毛孔中分泌出来的。这种分泌持续了几十亿年,才让地球充满了自由氧。这个过程如此漫长,是因为地球上存在着巨大氧消耗,大量的无机物都在被氧化,至今海洋中还蕴藏着大量的氧化铁矿脉。相信有一个时期,地球上的海洋都被铁锈染成了红色,那是铁元素在呼吸。很可能,寒武纪是一个收获氧气的时代,因为这个时候的氧气一定是生产大于消耗。当海洋充满氧气并持续稳定到一定的时间,使用氧气的大型动物才能没有后顾之忧地改变自己的形态,去充分地利用更好的能源。这种能源使得一部分动物身体结构扩大并且功能增多,就好像有了汽油才有汽车一样,可以说,有氧才有生命的运动。运动是寒武纪生命的重要进步,就像新司机刚刚上路,寒武纪的祖先们动作都很慢,它们小心翼翼,笨拙但绝对拥有了前所未有的自由。大爆炸到现在大约5亿年,在这之后生命进化的效率应该是很高的,因此一个星球的生命能否缩短它进化的历程,关键是看多细包生命诞生的时间表。当然,寒武纪的地层还隐藏着许多的秘密需要去思考,但首先我们应该感谢它,因为如果某种现在还不知道的因素再推迟生物大爆炸的启动,那么,我们的命运也许是另一个样子。

④ 为什么寒武纪会出现生命大爆发科学家提出两种猜测

天文学家

阿尔伯特·爱因斯坦

地球是一个物种丰富的生命世界,除了智慧生命人类之外,还有数百万种以上的各种生物。人类进入 科技 时代之后,一直在 探索 生命的起源,达尔文的《进化论》提出之后,人们对于生命的起源有了追寻的方向。

进化演化是生命发展的核心,那么地球的生命起源于何时?对此,科学家通过大量的研究认为,生命起源于38亿年前,也就是在地球诞生8亿年之后,最初的生命只是非常简单的原始生命。而简单的生命经过不断的进化演化,才有了后来物种丰富的生命世界。

根据达尔文的进化论,生命的进化演化是一个渐变式的过程,既然是渐变式的过程,那么在漫长的38亿年里,生命物种的出现基本应该是平均的,在不同的生命阶段都应该有生物化石才对。

可是科学家通过大量的研究却发现,事情并不是这样,考古学家发现了大量的古生物化石,这些生物化石基本都是集中在5亿年前,更早的生物化石基本没有。而5亿年前的那个时段也被科学家称之为寒武纪生命大爆发,大约在5亿4200万年前到5亿3000万年前,地球生命迎来了辉煌的大爆炸时期,出现了门类众多的无脊椎动物化石。

通过大量的考古发现,已经证明了寒武纪生命大爆发的正确性,于是一个谜团就出现了:地球有38亿年的生命史,为什么寒武纪会出现生命大爆发?在寒武纪之前的那30多亿年的生命岁月里,为什么没有大量的生物化石?

这个问题让无数的科学家感到头疼,就连达尔文都曾经在《物种起源》中表露过这个疑惑,不少的人们对于地球生命的起源产生了怀疑,对进化论产生了怀疑。寒武爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因。经过长时间的研究 探索 ,科学家对这种情况提出了两种观点。

第一种观点是含氧量突变说,此观点认为,在20亿年前,地球大气的含氧出现了一次剧变,含量开始大幅提升。而在此之前,地球的含氧量是非常低的,那个时候的生命是厌氧微生物,都生存在海洋中,氧气的缺乏让生命的进化演化之路非常缓慢,10多亿的时间也没有让生命迎来转机。

直到20亿年前,地球上出现了一种特别的生物,它就是蓝藻。蓝藻是一种非常霸道的生物,它的繁殖特别快,而且它也是地球上第一个出现的,能够进行光合作用的生物。

我们都知道,植物的光合作用能够释放出氧气,而在20亿年前,地球大气的二氧化碳含量是非常高的,那个时候的地球非常炎热,直到蓝藻出现之后,通过光合作用不断吸收大气中的二氧化碳转化为氧气,于是地球大气发生了剧烈的变化,氧气含量大幅增加。

经过漫长的岁月,大面积的蓝藻释放出了大量的氧气,同时也吸收掉了大量的二氧化碳,地球的气温开始下降,由原来的炎热转变为温暖。氧气的大量出现,促使厌氧生物逐渐退出 历史 舞台,同时促进了一部分古细菌发生演化,成为适应富氧环境的真核生物。

氧气的不断增多,让地球的生态环境也发生了一系列变化,生命的进化演化速度加快,多样性也发生着变化。多细胞生物快速进化和演化,最终引来了5亿多年前的这场生命大爆发,拉开了地球生命向高级生物演化的帷幕。

第二种观点是收割原理说,这个观点认为在寒武纪生物大爆发之前,地球上所有的生命都是非常简单的生命。这些简单生命之前不存在明显的食物链和阶级性,不同物种之前基本也没有什么竞争,没有所谓的天敌存在。这样的生命世界可想而知是一片死气沉沉。

可是量变能够引起质变,当大量的简单生命经过30多亿年的积累之后,终于在寒武纪时期产生了质变,更高级的生物在这场质变中登上了 历史 舞台,开启了后来辉煌的生命进化演化之路。

这个观点是指地球上的生物在5亿多年前进化演化非常缓慢,基本没什么太大的变化,这是一个积累的过程。当积累到一定程度之后,在5亿多年前迎来了生命大爆发。

以上两个观点,到底哪一个才是正确的,目前无人可以难出准确答案。我们研究 探索 生命的起源和进化演化历程,主要还是通过不断发现的古生物化石,正是因为我们发现的古生物化石基本都是来自于寒武纪,所以才有了寒武纪生物大爆炸的提出。

而在寒武纪之前的漫长岁月里,我们发现的生物化石非常稀少,在地层中几乎找不到它们的化石。出现这种情况的原因可能非常复杂,科学认为在寒武纪之前还没有硬骨生物的出现,所以生物很难以化石的形式保存下来,再加上5亿多年前,地质变动特别厉害,也很难给化石保存的时机。

5亿多年前的寒武纪出现了硬骨生物,地质活动也逐渐稳定了下来。这个时候生物化石更容易保存,也更容易被我们发现。总体来说,寒武纪生命大爆发还有许多的谜团目前无法搞清楚,而要真正揭开这些谜团,还需要科学的不断进步。

只有科学力量不断强大起来,那么我们就可以深入更深的地壳深处,或许会有意想不到的重大发现。同时,通过对基因技术的不断研究 探索 ,在未来人类有可能也可以创造生命并观察它们的进化演化历程。通过这样的观测研究,或许能够让我们真正搞明白生命的起源以及它整个进化演化是什么样子。

⑤ 什么是寒武纪生物大爆发为什么会产生寒武纪的生物大爆发

自从从云南澄江天帽山地区发现大批的寒武纪古生物化石以来,人们禁不住对生物进化产生了怀疑。因为在寒武纪,各种生物物种似乎一下子就产生了,所以有人提出了寒武纪生物大爆发的理论。
寒武纪的那些生物物种究竟是如何产生的?难道是生物进化理论真的错了吗?
下面就这个问题我来发表一下自己的一点看法:
一、所谓的“一下子”指的不是断断的一瞬间,而是长达上亿年的时间,在这样长的时间里,对于早期的生命体系来说,已经有足够的时间来进化了。因为现代生物的变异和进化速度和远古时期是不同的。
二、 从地球生命起源的理论来看,在生命形成的前期,原始的海洋里经过几亿年的物质积累,形成了一个充满各种有机物的巨大“肉汤池”。在这个“肉汤池”里,某种原始的生命开始形成。一般认为,初期的生命是营异样生活的,它们以海洋里的有机物为食物。
对于初期生命的特点,我认为可能有下面的特点:遗传物质非常的不稳定,容易发生变异;生命体很脆弱很容易消亡;生命的繁衍速度非常慢。
但是经过几亿年的演化后,上面的弱点逐渐被克服了,那些遗传物质有一定的稳定性,生命繁衍速度较快的个体性状得到保存。此时,海洋里的有机物已经被消耗的差不多了。这时候,原始的单细胞掠食者开始产生;营自养生活的,即能进行光合作用的复杂生命开始产生。
由于绿色植物的开始出现,(它们是在原始生命出现后几亿年才开始出现的,它们的生命已经比较完善了。)大气和海洋中的二氧化碳的含量比较高,这样,能够进行光合作用的绿色植物大量繁殖。并在海洋中占据了统治地位,此时的海洋应该有这样的特点:
一、 整个海洋都是绿色的。对于以植物为食物的原始动物来说,那时有取之不尽的食物和充足的氧气。所以对于这些以植物为食物的原始动物来说,生存条件是得天独厚的。
二、 没有次级消费者,或者次级消费者相对较少,当然,对于这些次级消费者来说,生存条件更是得天独厚的。
三、 生物的遗传物质的稳定性比较差,变异比较容易发生。
所以,综合当时的生存条件,物种的变异比较容易发生,而且,生存的环境非常宽松,变异产生的各种形状都容易生存下来。这样,物种的数量就可以在短时间内大量爆发。
生命的早期,自然条件应该是:变异的速度非常快,所以进化的速度非常快;生存环境非常宽松,各种物质、能量非常丰富,空间也非常宽裕,是变异产生的个体容易生存下来

⑥ 什么是寒武纪大爆发

“寒武纪大爆发”仍然只能说还是个谜题,曾令达尔文都倍感困惑的寒武纪大爆发一直是科学界的一个重大疑难问题。

寒武纪是地球历史上最早有丰富动物化石记录的时代。达尔文对寒武纪海洋动物的突然繁荣深感困惑,当时人们还不曾在寒武纪以前的地层中找到任何化石,他以生命记录不完备来解释这一现象。20世纪初,美国科学家沃尔柯特在加拿大西部洛机山脉5.15亿年的寒武纪中期黑色页岩中,发现大量保存完美造型奇特的动物遗骸。在所收集的6.5万件珍贵标本中,科学家们陆续辨认出几乎现存动物每一个门的祖先类型在当时都己出现,还有许多早已绝灭了的生物门类,这就是着名的布尔吉斯(Burgess)动物化石群。这一发现震撼了当时的科学界,导致了人们对寒武纪大爆发的思考。

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10亿年前,水藻这种简单的多细胞生物作为当时地球上最复杂的生物出现在地球上,但仍只有相对较少的几种体制,直到6亿年前才出现了比细菌,单细胞浮游生物和多细胞藻类更复杂的生物.后来,大约5.5 亿年前的新元古代,一批相对复杂的生物崭露头角,这些可能是类似于今天海腮,原始蠕虫,水母还有蛞蝓之类的动物都留下了模糊的化石和痕迹,丰富的藻类为它们的繁衍进化做了充分的准备。

接下来的200万年,大气自由氧含量增加,海洋面积进一步扩大,地球上的生物进化发生了翻天覆地的变化.漫长的沉寂之后,云南澄江,这片貌不惊人的古生物圣地,逐渐为我们揭开了地球生命史中最为壮观的一幕:在距今5.3亿年前的寒武纪之初,生命在这里的浅海演绎了一场革命性的大规模进化,多细胞动物在地球上突发性出现.一瞬间,绝大部分仅次于"界"以下的最大生物分类单位——"门"一级动物跃然海里,其中不仅包含了许多早已灭绝的奇异生物类型,还将现生动物几乎所有门类的祖先追溯到寒武纪初期,这就是古生物学史上着名的寒武纪大爆发(Cambrian Explosion).

虽然这"一瞬间"实际为200万年左右,但相对于35亿年的地球生物史,200万年不及一天中的一分钟,以致古生物学界不得不用"爆发"来形容它的突然性.这些生命形态各异,从几毫米的微型动物到长达2米,长着带柄巨眼张牙舞爪的大型怪物,遍布20余门,几乎涵盖了现生所有的动物门类(35门).如今地球上所有一切天上飞地下跑海里游的动物的祖先差不多都在那个时代出现,包括人类在内的大多数多细胞动物很可能就是从这里起跑,开始了各自的演化史。

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